DE102015122200B4 - Quiescent current brake with improved counter-friction surface due to laser processing of the same - Google Patents
Quiescent current brake with improved counter-friction surface due to laser processing of the same Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015122200B4 DE102015122200B4 DE102015122200.0A DE102015122200A DE102015122200B4 DE 102015122200 B4 DE102015122200 B4 DE 102015122200B4 DE 102015122200 A DE102015122200 A DE 102015122200A DE 102015122200 B4 DE102015122200 B4 DE 102015122200B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- friction
- counter
- laser
- friction surface
- surface roughness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 46
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000007373 indentation Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 12
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N nickel zinc Chemical compound [Ni].[Zn] QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000004439 roughness measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/0037—Devices for conditioning friction surfaces, e.g. cleaning or abrasive elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
- F16D65/12—Discs; Drums for disc brakes
- F16D65/127—Discs; Drums for disc brakes characterised by properties of the disc surface; Discs lined with friction material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2121/00—Type of actuator operation force
- F16D2121/18—Electric or magnetic
- F16D2121/20—Electric or magnetic using electromagnets
- F16D2121/22—Electric or magnetic using electromagnets for releasing a normally applied brake
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
- F16D2200/0082—Production methods therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Elektromagnetisch gelüftete Ruhestrombremse mit einem Spulenträger mit Magnetspule und in dem Spulenträger angeordneten, auf dem Umfang des Spulenträgers verteilten Druckfedern, mit:- einem Bremsrotor mit einer oder mehreren Reibflächen,- einer Ankerscheibe mit einer oder mehreren metallischen Gegenreibflächen, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Gegenreibfläche(n) zumindest in einem Reibbereich (B) mit einer Oberflächenrauigkeit in Form von Vertiefungen und von an den Rändern der Vertiefungen angeordneten Erhebungen versehen werden indem diese Vertiefungen und Erhebungen durch Einwirkung eines Laserstrahls im Reibbereich (B) erzeugt werden, und dass diese Bereiche auf der oder den Gegenreibfläche(n) mit einer Oberflächenrauigkeit im Reibbereich (B) in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen voneinander getrennt sind, wobei die erzeugte Oberflächenrauigkeit auf der oder den Gegenreibfläche(n) im Bereich zwischen Ra= 1,6 µm bis Ra= 4,0 µm liegt und dass die Gegenreibfläche(n) nach der Laserbearbeitung durch Oberflächenhärteverfahren wie Gasnitrieren, Plasmanitrieren, Gasnitrocarburieren oder Plasmanitrocarburieren gehärtet wird/ werden.Electromagnetically released closed-circuit brake with a coil carrier with magnet coil and compression springs arranged in the coil carrier and distributed over the circumference of the coil carrier, with:- a brake rotor with one or more friction surfaces,- an armature disk with one or more metallic counter-friction surfaces, characterized in that one or several counter-friction surface(s) are provided with a surface roughness in the form of indentations and elevations arranged at the edges of the indentations, at least in one friction area (B), by these indentations and elevations being produced by the action of a laser beam in the friction area (B), and that these Areas on the counter friction surface(s) with a surface roughness in the friction area (B) are separated from one another at regular or irregular intervals, the surface roughness generated on the counter friction surface(s) being in the range between Ra= 1.6 µm to Ra= 4.0 µm and that the counter friction surface(s) is/are hardened after laser processing by surface hardening processes such as gas nitriding, plasma nitriding, gas nitrocarburizing or plasma nitrocarburizing.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Ruhestrombremsen, bei denen Modifikationen der Oberflächenrauigkeit und der Oberflächenstruktur der mechanischen Gegenreibfläche(n) mittels eines Lasers hergestellt werden, nämlich nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Im weiteren Verlauf werden diese Modifikationen als Oberflächenrauigkeit bezeichnet. Diese Verbesserungen der Gegenreibflächen insbesondere an Ruhestrombremsen wie elektromagnetisch lüftenden Federdruckbremsen sind auch bei druckmittelbetätigten Scheibenbremsen oder Permanentmagnetbremsen verwendbar.The present invention relates to the production of quiescent current brakes, in which modifications of the surface roughness and the surface structure of the mechanical counter-friction surface(s) are produced by means of a laser, namely according to the preamble of the main claim. In the following, these modifications are referred to as surface roughness. These improvements in the counter-friction surfaces, in particular on quiescent current brakes such as electromagnetically releasing spring-loaded brakes, can also be used in fluid-actuated disc brakes or permanent magnet brakes.
Unter Ruhestrombremsen versteht man im Allgemeinen Bremssysteme, welche ohne äußere Energiezufuhr, also beispielsweise im stromlosen Zustand oder in einem Zustand ohne Zufuhr externer Druckmittel ihre Bremswirkung entfalten.Quiescent current brakes are generally understood to mean braking systems which unfold their braking effect without an external supply of energy, ie for example in the de-energized state or in a state without the supply of external pressure medium.
Moderne elektrische Antriebe sind häufig als regelbare Antriebe ausgeführt. Diese übernehmen im Normalbetrieb das komplette Bewegungsprofil einer Anlage. Dies reicht von der Beschleunigung bis hin zu Bremsvorgängen. In den Antriebsstrang integrierte Bremsen übernehmen im Normalbetrieb nur eine Haltefunktion. Lediglich in Notsituationen, bei Stromausfall und bei unkontrollierten Bewegungen wird die Anlage mit Hilfe der Bremsen im Rahmen eines dynamischen Bremsvorgangs bis zum Stillstand abgebremst. Während eines solchen Bremsvorgangs wird Reibarbeit verrichtet.Modern electric drives are often designed as controllable drives. In normal operation, these take over the complete movement profile of a system. This ranges from acceleration to braking. In normal operation, brakes integrated into the drive train only perform a holding function. The system is only braked to a standstill with the help of the brakes as part of a dynamic braking process in emergency situations, in the event of a power failure or in the event of uncontrolled movements. During such a braking process, friction work is performed.
Oben beschriebene Bremsen sind meist mit organisch gebundenen Reibbelägen auf Bremsrotoren ausgestattet, welche mit metallischen Gegenreibflächen in Kontakt stehen. Solche herkömmlichen Bremssysteme erreichen ihr volles Drehmoment erst nach einem Einschleifvorgang. Dieser wird häufig auch als Einlaufprozess oder als Konditionierung bezeichnet. Der konditionierte und damit optimierte Zustand der Bremse wird erst im Anschluss an ein regelmäßiges Verrichten von Reibarbeit erreicht bzw. aufrecht erhalten.The brakes described above are usually equipped with organically bound friction linings on brake rotors, which are in contact with metallic counter friction surfaces. Such conventional brake systems only reach their full torque after a bedding-in process. This is often also referred to as the running-in process or conditioning. The conditioned and thus optimized state of the brake is only achieved or maintained after regular friction work has been carried out.
Beim Einsatz der beschriebenen geregelten Antriebe wird im Normalbetrieb jedoch keine Reibarbeit verrichtet. Auf einen Einschleifvorgang des Bremssystems im Rahmen der Inbetriebnahme einer Anlage wird seitens der Anlagenhersteller oft aus Kostengründen verzichtet. Auch Bremsvorgänge in Folge von Notsituationen oder Stromausfällen kommen nur sehr selten vor, so dass ein konditionierter Zustand von Bremsen nicht aufrecht erhalten bleibt.
Hieraus folgt, dass herkömmliche Bremssysteme ihr volles Drehmoment nicht erreichen.When using the controlled drives described, however, no friction work is performed in normal operation. For reasons of cost, the system manufacturer often does without a grinding-in process for the brake system as part of the commissioning of a system. Braking processes as a result of emergency situations or power failures are also very rare, so that a conditioned state of the brakes is not maintained.
It follows from this that conventional braking systems do not reach their full torque.
Wird eine angepasste abrasive Oberflächenrauigkeit im Reibbereich auf Seiten der metallischen Gegenreibfläche bereitgestellt, so kann auf einen Einschleifvorgang sowie auf das Aufrechterhalten des konditionierten Zustands verzichtet werden. Die angepassten Oberflächen führen zu einem oberflächennahen Verkeilen der Reibpartner, dem Reibbelag und der Gegenreibfläche, und somit zu einem erhöhten Reibbeiwert. In Folge des erhöhten Reibbeiwerts ergibt sich ein größeres übertrabares Drehmoment.If an adapted abrasive surface roughness is provided in the friction area on the side of the metallic counter friction surface, a grinding-in process and maintaining the conditioned state can be dispensed with. The adapted surfaces lead to a wedging of the friction partners, the friction lining and the counter friction surface, close to the surface, and thus to an increased coefficient of friction. As a result of the increased coefficient of friction, the torque that can be transmitted is greater.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Modifikationen, Bearbeitungs- und Beschichtungsverfahren metallischer Gegenreibflächen bekannt. So wird in der
In der
Auch wird beispielsweise in der
In der
In der
Die
Die WO2013/ 060 313 A1 offenbart ein Verfahren zum Bearbeiten einer metallischen Reibfläche für nasslaufende Anwendungen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die metallische Reibfläche mit einem Laser bearbeitet wird.WO2013/060 313 A1 discloses a method for processing a metallic friction surface for wet-running applications. The invention is characterized in that the metal friction surface is machined with a laser.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, für eine Ruhestrombremse oder eine vergleichbare Bremse eine deutliche Verbesserung der erreichbaren Reibbeiwerte anzugeben, und zwar bei einer Ruhestrombremse, die einen Bremsrotor mit Reibbelägen aus einem organisch gebundenen Material sowie zumindest eine damit zusammenwirkende Ankerscheibe und ggfs. auch eine Flanschplatte mit Gegenreibfläche(n) aufweist. Die Gegenreibfläche(n) (GF) haben einen Reibbereich (B), in dem erfindungsgemäß unter Verwendung eines Laserstrahls eine abrasive Oberflächen-Rauigkeit erzeugt wird. Die Form der Reibfläche(n) der metallischen Gegenreibfläche(n) kann kreisrund, oval, quadratisch oder rechteckig sein. Durch die Einwirkung des Laserstrahls entstehen Vertiefungen auf der und / oder den Gegenreibfläche(n) (GF) der metallischen Ankerscheibe und / oder der Flanschplatte, wobei gleichzeitig an den Rändern der Vertiefungen Erhebungen/Grate erzeugt werden. Die Vertiefungen und Erhebungen/Grate erzeugen eine in Reibrichtung wirkende erhöhte Oberflächenrauigkeit der Gegenreibfläche(n) (GF), was im Ergebnis zu einem höheren Reibbeiwert der Ruhestrombremse führt. Hierbei ist die Steigerung des Reibbeiwerts unabhängig vom organisch gebundenen Reibbelag auf dem Bremsrotor. Die erfindungsgemäße Verbesserung führt weiterhin zu einem kostengünstigen Verfahren zur Herstellung von abrasiven Oberflächenrauigkeiten auf der oder den Gegenreibfläche(n) (GF) einer Ruhestrombremse oder einer vergleichbaren Bremse. Des Weiteren ermöglicht es die erfindungsgemäße Verbesserung, eine große Anzahl von Ruhestrombremsen mit reproduzierbarer abrasiver Oberflächenrauigkeit herzustellen, und zwar unter Verwendung eines bedienungsfreundlichen und einfachen Verfahrens, also einem zeiteffizienten Verfahren.The object of the present invention is therefore to specify a significant improvement in the achievable coefficients of friction for a quiescent current brake or a comparable brake, specifically for a quiescent current brake that has a brake rotor with friction linings made of an organically bound material and at least one armature disk interacting therewith and possibly also a Flange plate with counter friction surface(s). The counter friction surface(s) (GF) have a friction area (B) in which, according to the invention, an abrasive surface roughness is produced using a laser beam. The shape of the friction surface(s) of the metal counter-friction surface(s) can be circular, oval, square or rectangular. The effect of the laser beam creates indentations on and/or the counter-friction surface(s) (GF) of the metal anchor plate and/or the flange plate, with elevations/burrs being produced at the edges of the indentations at the same time. The indentations and elevations/burrs create an increased surface roughness of the counter friction surface(s) (GF) acting in the direction of friction, which results in a higher coefficient of friction for the power-off brake. The increase in the coefficient of friction is independent of the organically bonded friction lining on the brake rotor. The improvement according to the invention also leads to a cost-effective method for producing abrasive surface roughness on the counter-friction surface(s) (GF) of a power-off brake or a comparable brake. Furthermore, the improvement according to the invention makes it possible to produce a large number of fail-safe brakes with reproducible abrasive surface roughness using a user-friendly and simple method, ie a time-efficient method.
Die oben formulierte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Erzeugnisanspruch 1 und den Verfahrensanspruch 14 gelöst.The object formulated above is achieved according to the invention by
Die Erzeugung der abrasiven Oberflächenrauigkeit im Reibbereich (B) der Gegenreibfläche(n) (GF) der Ankerscheibe und ggfs. der Flanschplatte einer Ruhestrombremse wird mittels eines Lasers, beispielsweise eines Neodymdotierten Yttrium-Aluminium-Granat-Lasers oder eines vergleichbar anwendbaren Lasers erbracht. Zur Lösung des technischen Problems sind als Parameter des Lasers die mittlere Leistung des Lasers, die Lage des Fokus des Laserstrahls, die Pulsfrequenz des Lasers, die Markiergeschwindigkeit des Lasers und die Anzahl der Wiederholungen der Laserbearbeitung auf der oder den Gegenreibfläche(n) zu bestimmen. Hierbei wird die Form, Gestalt und Ausdehnung der Gegenreibfläche(n) zusammen mit den zu bearbeitenden Bereichen auf dem vorgenannten Werkstück mittels eines Rechner-gestützten Konstruktionsprogramms, beispielsweise eines CAD-Programms, definiert und dem Laser vorgegeben. Der oder die Bereiche der Gegenreibfläche(n), die eine im Reibbereich (B) abrasive Oberflächenrauigkeit erhalten, können hierbei in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen voneinander angeordnet sein und in Form von Kreissegmenten, quadratischen oder rechteckigen Segmenten ausgebildet sein. Der Flächenbereich (BR) mit abrasiver Oberflächenrauigkeit, der vom Reibbereich (B) auf der metallischen Reibfläche eingenommen werden kann, liegt im Bereich von 10 % - 80% der metallischen Reibfläche. Das Material bzw. der Werkstoff der zu bearbeitenden Gegenreibfläche (GF) kann wahlweise, C45, C15E, DC01, S235JR, S355J263, X6Cr17 oder ein vergleichbares Material sein.The generation of the abrasive surface roughness in the friction area (B) of the counter-friction surface(s) (GF) of the armature disk and, if necessary, the flange plate of a closed-circuit brake is produced using a laser, for example a neodymium-doped yttrium aluminum garnet laser or a comparable laser. To solve the technical problem, the laser parameters to be determined are the mean power of the laser, the position of the focus of the laser beam, the pulse frequency of the laser, the marking speed of the laser and the number of repetitions of the laser processing on the counter friction surface(s). Here, the form, shape and extent of the counter-friction surface(s) together with the areas to be machined on the aforementioned workpiece are defined using a computer-aided design program, for example a CAD program, and specified to the laser. The area(s) of the counter-friction surface(s) that have an abrasive surface roughness in the friction area (B) can be here be arranged at regular or irregular distances from one another and be designed in the form of circle segments, square or rectangular segments. The surface area (BR) with abrasive surface roughness that can be occupied by the friction area (B) on the metal friction surface is in the range of 10% - 80% of the metal friction surface. The material of the counter friction surface (GF) to be machined can either be C45, C15E, DC01, S235JR, S355J263, X6Cr17 or a comparable material.
Bei der Laserbearbeitung des Werkstücks können radiale Linien (quer zur Reibrichtung), die nach außen gerichtet sind, gebildet werden. Die gebildeten Linien können auch in beliebigen anderen Winkeln ausgebildet sein. Alternativ können auch Zick-Zack-Linien, ovale, kreisrunde Linien oder auch Kreuzmuster, gebildet aus Linien mit einem Winkel S zwischen 5 und 90 Winkelgraden zueinander ausgebildet werden. Des Weiteren kann die Oberflächenrauigkeit auch in Form von Beschriftungen ausgeführt werden. Nach Weitergabe aller notwendigen Parameter und Informationen an den Laser wird bei der Anwendung des selbigen auf dem Werkstück das Material der zu bearbeitenden metallischen Scheibe in der Mitte des Laserstrahls aufgrund der hohen Energiedichte des Laserstrahls verdampft bzw. ionisiert, und somit werden Vertiefungen in der Oberfläche des Werkstücks bzw. der Gegenreibfläche(n) erzeugt. Die Erhebungen/Grate an den Rändern der Vertiefungen speisen sich hierbei aus der Schmelze der Laserspur, so dass beim Bearbeiten der metallischen Gegenreibfläche(n) im Mittel ein Materialabtrag stattfindet. Durch die Erzeugung von Graten/Erhebungen bildet sich ein scharfkantiges unregelmäßiges Profil der Gegenreibfläche(n) heraus, wodurch sich beim Zusammenwirken der Gegenreibfläche(n) (GF) mit dem Bremsrotor und dessen Reibfläche(n) mit organischem Belag ein Verkrallen der zusammenwirkenden Oberflächen ergibt.During the laser processing of the workpiece, radial lines (transverse to the rubbing direction) directed outwards can be formed. The lines formed can also be formed at any other angles. Alternatively, zigzag lines, oval, circular lines or cross patterns formed from lines with an angle S of between 5 and 90 degrees to one another can also be formed. Furthermore, the surface roughness can also be carried out in the form of inscriptions. After all the necessary parameters and information have been passed on to the laser, when it is applied to the workpiece, the material of the metal disc to be machined is vaporized or ionized in the center of the laser beam due to the high energy density of the laser beam, and thus depressions are formed in the surface of the Workpiece or the counter friction surface (s) generated. The elevations/burrs on the edges of the depressions are fed from the melt of the laser track, so that material removal takes place on average when the metal counter-friction surface(s) are machined. The creation of burrs/elevations results in a sharp-edged, irregular profile of the counter-friction surface(s), which results in the interaction of the counter-friction surface(s) (GF) with the brake rotor and its friction surface(s) with organic lining, causing the interacting surfaces to grip .
Hierbei erzeugt der Laser in den (durch das Rechner-gestützte Konstruktionsprogramm) definierten Bereichen in der Gegenreibfläche(n) eine abrasive Oberflächenrauigkeit mit Erhebungen und Vertiefungen, wobei Rauigkeitswerte im Bereich von Ra = 1,6 µm bis R = 4.0 µm erreicht werden. Hierbei entspricht Ra dem arithmetischen Mittelwert. Dieser stellt den arithmetischen Mittelwert der absoluten Werte der Profilabweichungen innerhalb der Bezugsstrecke dar. Der Ra-Wert wird mittels einer taktilen Rauheitsmessung bestimmt, d.h. durch das sogenannte Tastschrittverfahren. Hierbei wird eine Tastspitze über die Oberfläche gezogen und aus den gewonnenen Fühl-Informationen der Ra-Wert errechnet.The laser creates an abrasive surface roughness with elevations and depressions in the areas defined (by the computer-aided design program) in the counter friction surface(s), with roughness values in the range of R a = 1.6 µm to R = 4.0 µm being achieved. Here, R a corresponds to the arithmetic mean. This represents the arithmetic mean of the absolute values of the profile deviations within the reference section. The R a value is determined by means of a tactile roughness measurement, ie by the so-called touch step method. In this case, a probe tip is drawn over the surface and the R a value is calculated from the sensory information obtained.
Die an den Laser übergebenen Informationen und Parameter, um den oben genannten Bereich der Rauigkeitswerte des Werkstücks zu erhalten, liegen erfindunsgemäß für die mittlere Leistung des Lasers im Bereich von 90 - 100 W, für die Pulsfrequenz des Lasers im Bereich von 20-200 kHz, und für die Markiergeschwindigkeit des Lasers im Bereich von 100 bis 300 mm/s. Die Anzahl der Wiederholungen der Laser-Arbeitsschritte beim Erzeugen der abrasiven Oberflächenrauigkeit auf den Gegenreibfläche(n) ist eins, d.h. die erzeugten Vertiefungen und Erhebungen auf der Gegenreibfläche werden vom Laser während der Bearbeitung des Werkstücks nur einmal überstrichen. Der Fokus des Laserstrahls kann bei der Erzeugung einer abrasiven Oberflächenrauigkeit sowohl direkt auf der Reibfläche der Gegen-reibfläche(n) liegen - oder auch in einem Bereich von 0.1 mm - 2.5 mm in bzw. unterhalb der Gegenreibfläche(n). In diesem Fall trifft ein de-fokussierter und damit breiterer Laserstrahl auf die Gegenreibfläche(n), sodass breitere Vertiefungen auf der Oberfläche der Reibfläche entstehen.According to the invention, the information and parameters transferred to the laser in order to obtain the above-mentioned range of roughness values of the workpiece are in the range of 90-100 W for the mean power of the laser, in the range of 20-200 kHz for the pulse frequency of the laser, and for the marking speed of the laser in the range from 100 to 300 mm/s. The number of repetitions of the laser work steps when creating the abrasive surface roughness on the counter friction surface(s) is one, i.e. the depressions and elevations created on the counter friction surface are only swept over by the laser once during processing of the workpiece. When creating an abrasive surface roughness, the focus of the laser beam can be directly on the friction surface of the counter-friction surface(s) - or in a range of 0.1 mm - 2.5 mm in or below the counter-friction surface(s). In this case, a defocused and therefore wider laser beam hits the counter friction surface(s), resulting in wider indentations on the surface of the friction surface.
Beim beschriebenen Verfahren ist zu bemerken, dass bei anderen verwendeten Parameterbereichen auch Oberflächenstrukturen mit Rauigkeitswerten von bis zu R = 50 µm erreicht werden können, wobei dies bei der vorliegenden Anwendung der Erfindung nicht erwünscht ist, da im Falle solch hoher Rauigkeitswerte Ra der entstehende Verschleiß bei einem Bremsvorgang an einer Ruhestrombremse zu hoch ist.In the method described, it should be noted that with other parameter ranges used, surface structures with roughness values of up to R=50 μm can also be achieved, although this is not desirable in the present application of the invention, since in the case of such high roughness values R a the resulting wear is too high when braking on a fail-safe brake.
Bei sich in der Höhe verändernden Werkstücken wird der Fokus des Laserstrahls entsprechend der Höhen-Veränderung des Werkstücks nachgefahren, so dass die Fokuseinstellung bei Bearbeitung eines Werkstücks für verschiedene Höhen des Werkstücks konstant ist. Im Anschluss an die Laserbearbeitung können erfindunsgemäß Oberflächenhärteverfahren wie Gasnitrieren, Plasmanitrieren, Gasnitrocarburieren oder Plasmanitrocarburieren oder ein vergleichbares Verfahren angewendet werden. Hierbei sind die erreichbaren Härtetiefen dieser Verfahren mit ca. 0.5 mm bis 1.0 mm deutlich tiefer als beim vorher angewendeten Laserverfahren. Neben oben genannten Verfahren können auch Laserhärte-verfahren oder Randschichthärteverfahren angewendet werden. Durch die ausgeführten Härteverfahren können Rauigkeitsspitzen und auch tieferliegende Linienstrukturen im Anschluss an das Laserverfahren verschleißresistenter gemacht werden.With workpieces that change in height, the focus of the laser beam is tracked according to the change in height of the workpiece, so that the focus setting is constant when processing a workpiece for different heights of the workpiece. Following the laser processing, surface hardening processes such as gas nitriding, plasma nitriding, gas nitrocarburizing or plasma nitrocarburizing or a comparable process can be used according to the invention. The achievable hardening depths of these processes are approx. 0.5 mm to 1.0 mm, significantly deeper than with the previously used laser process. In addition to the methods mentioned above, laser hardening methods or surface layer hardening methods can also be used. Due to the hardening process carried out, roughness peaks and also deeper line structures can be made more wear-resistant after the laser process.
Zu bearbeitende Werkstücke zum Beispiel metallische Gegenreibfläche(n) von den in Rede stehenden Ruhestrombremsen sind häufig mit Materialien zum Korrosions- und / oder Transportschutz beschichtet, um vor Umwelteinflüssen bei längeren Lagerzeiten geschützt zu sein. Beispiele für solche Beschichtungen können jedwede Art von organischen oder anorganischen Beschichtungen sein, beispielsweise auch Phosphatbeschichtungen, Lackschichten, Metallschichten oder vergleichbare andere Beschichtungen. Zur Vorbereitung für eine weitere Bearbeitung, beispielsweise mit dem oben vorgestellten Verfahren zur Erzeugung einer abrasiven Oberflächenrauigkeit auf Gegenreibfläche(n), ergibt sich das Ziel vorgenannte Beschichtungen aus organischen oder anorganischen Materialien möglichst vollständig zu entfernen, um eine möglichst reine metallische Oberfläche des Werkstücks zu erhalten. Die Entfernung von Beschichtungen aus organischen oder anorganischen Materialien ist neben bekannten Verfahren aus dem Stand der Technik auch mittels eines Lasers möglich. Hierbei arbeitet der Laser in einem Modus, bei dem die Fläche des Werkstücks während des Bearbeitens vom Laserstrahl vollständig überdeckt wird und entweder einmal oder mehrmals überstrichen wird. Hierbei wird der Laser möglichst Randschlüssig und wenig überdeckend betrieben. Die Form und Größe des zu entfernenden Bereichs wird mittels eines Rechner-gestützten Konstruktionsprogramms, beispielsweise eines CAD-Programms oder eines vergleichbaren Programmes, festgelegt und kann aus zusammenhängenden oder voneinander getrennten Bereichen auf der Oberfläche des Werkstücks bestehen. Als Laser kann ein Dioden-gepumpter Faserlaser verwendet werden, beispielsweise ein Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Laser. Hierbei sind kreisförmige Segmente oder eine quadratische bzw. rechteckige Form der Bereiche auf der Oberfläche des Werkstücks möglich, von denen eine Beschichtung entfernt wird.Workpieces to be machined, for example metallic counter-friction surface(s) of the quiescent current brakes in question, are often coated with materials for corrosion and/or transport protection in order to be protected from environmental influences during longer storage times. examples of such Coatings can be any type of organic or inorganic coating, for example also phosphate coatings, lacquer layers, metal layers or other comparable coatings. In preparation for further processing, for example with the process presented above for generating an abrasive surface roughness on counter friction surface(s), the aim is to remove the aforementioned coatings made of organic or inorganic materials as completely as possible in order to obtain a metallic surface of the workpiece that is as clean as possible . Coatings made of organic or inorganic materials can also be removed using a laser in addition to known methods from the prior art. The laser works in a mode in which the surface of the workpiece is completely covered by the laser beam during processing and is swept over either once or several times. Here, the laser is operated as edge-to-edge as possible and with little overlapping. The shape and size of the area to be removed is determined using a computer-aided design program, for example a CAD program or a comparable program, and can consist of contiguous or separate areas on the surface of the workpiece. A diode-pumped fiber laser can be used as the laser, for example a neodymium-doped yttrium aluminum garnet laser. In this case, circular segments or a square or rectangular shape of the areas on the surface of the workpiece from which a coating is removed are possible.
Ein entscheidender Parameter für die Geschwindigkeit der Entfernung von Beschichtungen von der Oberfläche eines Werkstücks ist die Höhe des zu bearbeitenden Werkstücks. Diese ist für die Lage des Fokus des Laserstrahls mit Bezug auf das zu bearbeitende Werkstück entscheidend und wird als Parameter an den Laser übergeben. Hierbei wird von der tatsächlichen Höhe des Werkstücks ein Wert zwischen 0.1 mm bis 2.5 mm abgezogen, sodass der Fokus des Laserstrahls innerhalb des Werkstücks liegt. Aufgrund der dadurch auftretenden De-fokussierung wirkt auf der Oberfläche des Werkstücks ein breiterer Laserstrahl, der zu einer schnelleren Entfernung der Beschichtung des organischen oder anorganischen Materials des Werkstücks führt. Die Parameter des Laserstrahls sind hierbei eine Markiergeschwindigkeit von 1900 - 2000 mm/s in Verbindung mit einer Pulsfrequenz im Bereich von 190-200 kHz und einer mittleren Leistung des Lasers im Bereich von 60 - 80 W. Der Vorteil dieser Parameterwahl liegt bei einer optimierten Arbeitsgeschwindigkeit, sodass so viele Werkstücke wie möglich in bestimmter Zeit bearbeitet werden können. Durch die Bearbeitung des Laserstrahls und der Entfernung von organischen und anorganischen Beschichtungen entstehen bei der Wechselwirkung des Lasers mit dem Werkstück Löcher ohne Grat. Das Profil dieser bearbeiteten Bereiche kann mittels einer taktilen Messung, beispielsweise einer Messnadel, die über die Oberfläche fährt, bestimmt werden. Hierbei ist zu bemerken, dass nahezu keine Erhebungen an den Löchern entstehen, sodass mittels einer taktilen Messung eine erhöhte Rauigkeit messbar ist, diese jedoch aufgrund der fehlenden Erhebungen nicht zu einem erhöhten Reibbeiwert und somit zu einer erhöhten Drehmomentübertragung bei einer Ruhestrombremse führt.A crucial parameter for the speed of removing coatings from the surface of a workpiece is the height of the workpiece to be machined. This is decisive for the position of the focus of the laser beam in relation to the workpiece to be processed and is transferred to the laser as a parameter. A value between 0.1 mm and 2.5 mm is subtracted from the actual height of the workpiece so that the focus of the laser beam is within the workpiece. Due to the defocusing that occurs as a result, a wider laser beam acts on the surface of the workpiece, which leads to faster removal of the coating of the organic or inorganic material of the workpiece. The parameters of the laser beam are a marking speed of 1900 - 2000 mm/s in connection with a pulse frequency in the range of 190-200 kHz and an average power of the laser in the range of 60 - 80 W. The advantage of this choice of parameters is an optimized working speed , so that as many workpieces as possible can be processed in a given time. The processing of the laser beam and the removal of organic and inorganic coatings creates holes without burrs when the laser interacts with the workpiece. The profile of these processed areas can be determined using a tactile measurement, for example a measuring needle that runs over the surface. It should be noted here that there are almost no elevations at the holes, so that increased roughness can be measured by means of a tactile measurement, but this does not lead to an increased coefficient of friction and thus to an increased torque transmission with a closed-circuit brake due to the lack of elevations.
Die Bereiche, die eine abrasive Oberflächenrauigkeit erhalten sollen, überdecken sich bei einer optional vorhergehenden Entfernung einer Beschichtung aus organischen und anorganischen Material in vorher definierten Bereichen des Werkstücks, zumindest zum Teil mit diesen. Hierbei ergibt sich bei Überdeckung der Bereiche der technische Vorteil einer von organischen und anorganischen Materialien nahezu befreiten Oberfläche zur weiteren Bearbeitung. Die genannte Entfernung von Beschichtungen aus organischen oder anorganischen Material kann auch durch andere bekannte Reinigungsverfahren aus dem Stand der Technik erreicht werden.The areas that are to be given an abrasive surface roughness overlap, at least in part, with an optionally preceding removal of a coating made of organic and inorganic material in previously defined areas of the workpiece. When the areas are covered, this results in the technical advantage of a surface that is almost completely free of organic and inorganic materials for further processing. Said removal of coatings made of organic or inorganic material can also be achieved by other known cleaning methods from the prior art.
Weiter ist vorgesehen, nicht den kompletten Reibbereich (B) mit der abrasiven Oberflächenrauigkeit zu versehen, so dass in den in Umfangsrichtung liegenden Bereichen, also zwischen den Bereichen der abrasiven Oberflächenrauigkeit, mittels einer glatten Oberfläche des Werkstücks das Abriebmaterial aus der Reibfuge abgeführt werden kann.It is also planned not to provide the entire friction area (B) with the abrasive surface roughness, so that in the areas in the circumferential direction, i.e. between the areas of abrasive surface roughness, the abrasion material can be removed from the friction gap by means of a smooth surface of the workpiece.
Besonders vorteilhaft zur Erhaltung der abrasiven Oberflächenrauigkeit im Falle eines dynamischen Bremsvorgangs ist es, die Oberfläche des metallischen Reibpartners durch ein Randschichthärteverfahren wie beispielsweise das Induktionshärten zu härten und so den Verschleiß auf der Seite des metallischen Reibpartners zu minimieren.It is particularly advantageous for maintaining the abrasive surface roughness in the case of a dynamic braking process to harden the surface of the metal friction partner using a surface layer hardening process such as induction hardening, and thus to minimize wear on the side of the metal friction partner.
Wird der metallische Gegenreibpartner nach dem Erzeugen der abrasiven Oberflächenrauigkeit noch mit einer organischen oder anorganisch Beschichtung überzogen, so kann der Gegenreibpartner zusätzlich vor Korrosion geschützt werden. Beispielsweise können hier chemisch abgeschiedene Phosphatschichten oder galvanisch abgeschiedene metallische Schichten aus Zink, Nickel oder Zink-Nickel verwendet werden. Gleichermaßen ist eine keramische Beschichtung möglich.If the metallic counter friction partner is covered with an organic or inorganic coating after the abrasive surface roughness has been produced, the counter friction partner can be additionally protected against corrosion. For example, chemically deposited phosphate layers or galvanically deposited metallic layers made of zinc, nickel or zinc-nickel can be used here. A ceramic coating is also possible.
Der Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, dass die bewegliche Gegenreibfläche(n) einer Ruhestrombremse mit einer abrasiven Oberflächenrauigkeit zur Steigerung des Reibbeiwerts mit den genannten Verfahren sehr kostengünstig und unabhängig vom Reibbelag eingebracht werden kann. Eine Anpassung der Geometrie des Reibbelags ist nicht notwendig. Ein weiterer Vorteil ist, dass die abrasive Oberflächenrauigkeit reproduzierbar hergestellt werden kann. Zusätzlich kann der Bereich abrasiver Oberflächenrauigkeit durch ein Oberflächenhärteverfahren vor frühzeitigem Verschleiß geschützt werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Unabhängigkeit von spanenden Verfahren, da bei der Bearbeitung von Werkstücken mit spanenden Werkzeugen ein Verschleiß an letzteren auftritt, was bei der Verwendung eines Laserwerkzeugs nicht zu beobachten ist.The advantage of the invention over the prior art is that the movable counter-friction surface(s) of a power-off brake can be increased with an abrasive surface roughness of the coefficient of friction can be introduced very inexpensively and independently of the friction lining using the methods mentioned. An adjustment of the geometry of the friction lining is not necessary. Another advantage is that the abrasive surface roughness can be produced reproducibly. In addition, the area of abrasive surface roughness can be protected from premature wear by a surface hardening process. A further advantage of the invention is the independence from cutting processes, since when workpieces are machined with cutting tools, wear occurs on the latter, which cannot be observed when using a laser tool.
Die Aufgabenstellung der Erfindung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs und der Nebenansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung der nachstehend genannten Zeichnungen.The object of the invention is achieved with the features of the main claim and the secondary claims. Further advantageous details of the invention result from the dependent claims and from the description of the drawings mentioned below.
Dabei zeigen:
-
1 eine Schnittdarstellung einer elektromagnetisch lüftenden Federdruckbremse in Ruhestrombauweise; -
1 .1 einen metallischen Gegenreibpartner der Bremse aus1 in runder Bauform; -
2 eine elektromagnetisch lüftende Federdruckbremse rechteckiger Bauform; -
2 .1 einen metallischen Gegenreibpartner der Bremse aus2 in rechteckiger Bauform; -
3 eine Schnittdarstellung einer hydraulisch lüftenden Federdruckbremse als Scheibenbremse; -
3 .1 eine Bremsscheibeder Scheibenbremse aus 3 ; -
4 einen metallischen Gegenreibpartner der Federdruckbremse aus1 mit abrasiver Oberflächenrauigkeit im markierten Bereich; -
5 eine exemplarische schematische Darstellung einer Oberflächenstruktur analog zu4 mit radial verlaufender Struktur; -
6 eine exemplarische schematische Darstellung einer Oberflächenstruktur analog zu5 mit kreuzförmig verlaufender Struktur; -
7 eine durch das genanntes Laserverfahren erzeugte Rauigkeit auf der Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstücks in Form von zwei radial nach außen laufenden Linien, wobei diese Linien durch Vertiefungen und an den Rändern der Vertiefungen befindlichen Erhebungen/Grate definiert werden; -
8 . ein zwei-dimensionales Profil der abrasiven Oberflächenrauigkeit auf einer Gegenreibfläche (GF)von 7 , wobei die Oberflächenrauigkeit mittels der Bearbeitung durch einen Laser erzeugt wird. -
9 : Vergleichsmessungen von Ruhestrombremsen mit laserstrukturierten Gegenreibflächen im Vergleich mit Ruhestrombremsen mit gefrästen Gegenreibflächen.
-
1 a sectional view of an electromagnetically releasing spring-loaded brake in quiescent current design; -
1 .1 a metallic counter friction partner of thebrake 1 in round design; -
2 an electromagnetically releasing spring-loaded brake of rectangular design; -
2 .1 a metallic counter friction partner of thebrake 2 in rectangular design; -
3 a sectional view of a hydraulically releasing spring-loaded brake as a disc brake; -
3 .1 a brake disc of thedisc brake 3 ; -
4 a metallic counter-friction partner of the spring-loadedbrake 1 with abrasive surface roughness in the marked area; -
5 an exemplary schematic representation of a surface structure analogous to4 with radial structure; -
6 an exemplary schematic representation of a surface structure analogous to5 with cross-shaped structure; -
7 a roughness produced by said laser process on the surface of a workpiece to be machined in the form of two radially outwardly extending lines, these lines being defined by indentations and elevations/ridges located at the edges of the indentations; -
8th . a two-dimensional profile of the abrasive surface roughness on a counter friction surface (GF) of7 , wherein the surface roughness is produced by means of laser processing. -
9 : Comparative measurements of power-off brakes with laser-structured counter-friction surfaces in comparison with power-off brakes with milled counter-friction surfaces.
Der Spulenträger (3), welcher die Druckfedern (4) sowie die Magnetspule (5) beinhaltet, ist ortsfest am Motorlagerschild (M) angebaut. Die Ankerscheibe (1) ist drehfest über Buchsen (6) geführt und kann sich axial entlang der Drehachse (A) bewegen. Der Rotor (7), welcher aus einem beidseitig mit organischen Reibbelägen (8) verbundenen Reibbelagträger (9) besteht, ist über eine Nabe (10) drehfest mit der Welle (11) verbunden und kann um die Drehachse (A) rotieren und sich axial parallel zur Drehachse bewegen. Die Flanschplatte (2) ist zwischen dem Motorlagerschild (M) und dem Spulenträger (3) fest eingeklemmt.The coil carrier (3), which contains the compression springs (4) and the magnetic coil (5), is permanently attached to the motor end shield (M). The armature disk (1) is guided in a torque-proof manner via bushings (6) and can move axially along the axis of rotation (A). The rotor (7), which consists of a friction lining carrier (9) connected to organic friction linings (8) on both sides, is non-rotatably connected to the shaft (11) via a hub (10) and can rotate about the axis of rotation (A) and move axially move parallel to the axis of rotation. The flange plate (2) is firmly clamped between the motor end shield (M) and the coil carrier (3).
Die Bremswirkung der Federdruckbremse (FDB) wird durch das Einklemmen des Rotors (7) zwischen der Ankerscheibe (1) und der Flanschplatte (2) erzeugt. Die hierfür benötigte Axialkraft wird durch die Druckfedern (4) aufgebracht. Somit wird über den Rotor (7), welcher über die Nabe (10) drehfest mit der Welle (11) verbunden ist, die Welle (11) festgehalten und an der Rotation um die Drehachse (A) gehindert.The braking effect of the spring-loaded brake (FDB) is generated by clamping the rotor (7) between the armature disk (1) and the flange plate (2). The axial force required for this is applied by the pressure springs (4). Thus, the shaft (11) is held and prevented from rotating about the axis of rotation (A) via the rotor (7), which is non-rotatably connected to the shaft (11) via the hub (10).
Zum Öffnen der Federdruckbremse (FDB) wird die Magnetspule (5) mit einer elektrischen Stromquelle verbunden. Das dadurch entstehende Magnetfeld zieht die Ankerscheibe (1) entgegen der Kraft der Druckfedern (4) in Richtung zum Spulenträger (3), so dass der Rotor (7) freigegeben und die Bremswirkung aufgehoben wird. Die Welle (11) ist somit wieder frei drehbar.To open the spring-loaded brake (FDB), the solenoid (5) is connected to an electrical power source. The resulting magnetic field pulls the armature disk (1) against the force of the compression springs (4) in the direction of the coil carrier (3), so that the rotor (7) is released and the braking effect is canceled. The shaft (11) is thus freely rotatable again.
BezugszeichenlisteReference List
- FDBFDB
- Federdruckbremsespring pressure brake
- GG
- metallischer Gegenreibpartnermetallic counter friction partner
- GFGF
- metallische Gegenreibflächemetallic counter friction surface
- AA
- Drehachseaxis of rotation
- MM
- Motorlagerschildmotor bearing shield
- BB
- Kontaktfläche zwischen Gegenreibpartner und ReibbelagContact surface between counter friction partner and friction lining
- BRBR
- Bereich abrasiver Oberflächenrauigkeit bzw. abrasiver OberflächenstrukturArea of abrasive surface roughness or abrasive surface structure
- ERHE
- Erhebungen/Gratebumps/ridges
- VTVT
- Vertiefungenindentations
- Uu
- Unterbrechung zwischen den Bereichen BRInterruption between areas BR
- SS
- Schnittwinkelcutting angle
- 11
- Ankerscheibearmature disk
- 22
- Flanschplatteflange plate
- 33
- Spulenträgercoil carrier
- 44
- Druckfedercompression spring
- 55
- Magnetspulemagnetic coil
- 66
- BuchseRifle
- 77
- Rotorrotor
- 88th
- Reibbelagfriction lining
- 99
- Reibbelagträgerfriction lining carrier
- 1010
- Nabehub
- 1111
- WelleWave
- 1212
- Bremsscheibebrake disc
- 1313
- Zylindercylinder
- 1414
- KolbenPistons
- 1515
- Zylinderdeckelcylinder cover
- 1616
- Bügelhanger
- 1717
- Druckmittelzuführungpressure medium supply
- 1818
- Entlüftungsbohrungvent hole
Claims (23)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102015122200.0A DE102015122200B4 (en) | 2015-12-18 | 2015-12-18 | Quiescent current brake with improved counter-friction surface due to laser processing of the same |
| PCT/EP2016/079107 WO2017102305A1 (en) | 2015-12-18 | 2016-11-29 | Fail-safe brake having an improved mating frictional surface as a result of said surface being laser-machined |
| EP16809309.4A EP3390854B1 (en) | 2015-12-18 | 2016-11-29 | Fail-safe brake having an improved mating frictional surface as a result of said surface being laser-machined |
| ES16809309T ES2812781T3 (en) | 2015-12-18 | 2016-11-29 | Quiescent current brake with laser-machined improved friction counter surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102015122200.0A DE102015122200B4 (en) | 2015-12-18 | 2015-12-18 | Quiescent current brake with improved counter-friction surface due to laser processing of the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102015122200A1 DE102015122200A1 (en) | 2017-06-22 |
| DE102015122200B4 true DE102015122200B4 (en) | 2022-09-08 |
Family
ID=57539213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102015122200.0A Active DE102015122200B4 (en) | 2015-12-18 | 2015-12-18 | Quiescent current brake with improved counter-friction surface due to laser processing of the same |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3390854B1 (en) |
| DE (1) | DE102015122200B4 (en) |
| ES (1) | ES2812781T3 (en) |
| WO (1) | WO2017102305A1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11773934B2 (en) | 2018-02-02 | 2023-10-03 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Carrier disk assembly for a brake assembly and electromagnetically actuable brake assembly with a carrier disk assembly |
| DE102019201989A1 (en) | 2019-02-14 | 2020-08-20 | Robert Bosch Gmbh | Brake element for E-axis module |
| DE102023117968A1 (en) * | 2023-07-07 | 2025-01-09 | Voith Patent Gmbh | Method for providing only a partial coating of surface areas while releasing predefined functional surfaces of components of a coupling lock of a train coupling and use of a method for the partial removal of coating material by means of laser beams |
Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0626228A1 (en) | 1993-05-26 | 1994-11-30 | The Welding Institute | Surface modification |
| DE69201601T2 (en) | 1991-06-25 | 1995-10-05 | Shinko Electric Co Ltd | Friction force transmission device for use in vacuum. |
| DE19524144A1 (en) | 1995-07-03 | 1997-01-09 | Heel Klaus Dipl Ind Designer | Grooved disc brake for road vehicle - has grooved structure on disc face and linings, centrally located w.r.t. rotation axis |
| DE69620972T2 (en) | 1995-10-27 | 2002-12-12 | Shinko Denki K.K., Tokio/Tokyo | Clutch disc for friction clutch device |
| DE10325910A1 (en) | 2002-08-02 | 2004-02-26 | Mauser-Werke Oberndorf Maschinenbau Gmbh | Laser structuring of metal surfaces is used to achieve a specific surface roughness and is used in engine components |
| DE102004049559A1 (en) | 2004-10-12 | 2006-04-20 | Uwe Lommack | Brake for vehicle, has brake disc and friction brake pad including radial channels, and ring shaped grooves are provided on either sides of friction surfaces of disc and pad, where grooves on left-side include rectilinear flanks |
| DE102005062522A1 (en) | 2005-12-19 | 2007-06-21 | Gehring Gmbh & Co.Kg. | Method for non-positive connection of the end faces of two machine components for transmitting high torques or shear forces |
| DE102006017207A1 (en) | 2006-04-12 | 2007-10-18 | Daimlerchrysler Ag | Brake disk for motor vehicle-disc brake, has surface-smooth contour in friction surfaces, which have spiral running channels, where sides of disk form two sections such that channels run opposite to each other |
| DE102006036151A1 (en) | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Gehring Gmbh & Co. Kg | Procedure for the surface processing of a work piece with a tribologically occupiable surface, comprises finishing the surface and bringing in by means of laser structuring bags |
| DE102007037612A1 (en) | 2007-08-09 | 2009-02-12 | Continental Automotive Gmbh | Friction body for friction couple formed for producing frictional force in braking device of belt force limiting device, has surface, whose structure is formed to remove abrasive material from body, which is guided over surface |
| AT506675A1 (en) | 2008-04-29 | 2009-11-15 | Echem Kompetenzzentrum Fuer An | CLUTCH |
| WO2010118747A1 (en) | 2009-04-14 | 2010-10-21 | Man Diesel & Turbo, Filial Af Man Diesel & Turbo Se, Tyskland | A method for providing a friction member, a friction member and an assembly with a friction member |
| AT510943A1 (en) | 2011-01-13 | 2012-07-15 | Miba Frictec Gmbh | FRICTION MATERIAL |
| WO2013060313A1 (en) | 2011-10-24 | 2013-05-02 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Method for machining a metallic frictional surface using lasers; and a corresponding sheet-metal part |
| DE102014006064A1 (en) | 2013-12-18 | 2015-06-18 | Daimler Ag | Coated cast iron component and manufacturing process |
| DE102014225654A1 (en) | 2014-12-12 | 2016-06-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Friction lining, in particular clutch lining |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59113992A (en) * | 1982-12-21 | 1984-06-30 | Honda Motor Co Ltd | Brake disk groove machining method |
| DE19957511A1 (en) | 1999-11-30 | 2001-06-21 | Borg Warner Automotive Gmbh | Slat for a power transmission unit, for example for a clutch |
| GB0112234D0 (en) | 2001-05-18 | 2001-07-11 | Welding Inst | Surface modification |
| DE20301729U1 (en) * | 2003-02-04 | 2003-04-24 | Brinkmann GmbH & Co. KG, 32683 Barntrup | Rotor for an electromagnetic brake, has unbound spring component connected to the rotor hub |
| EP2162632B1 (en) | 2007-05-15 | 2014-06-11 | SEW-EURODRIVE GmbH & Co. KG | Lining support, brake, clutch and electric motor |
| DE102012014811A1 (en) | 2012-07-26 | 2014-01-30 | Borgwarner Inc. | Friction element e.g. friction plate for e.g. multi-plate clutch, has outer periphery grooves provided between outer edge of friction surface and outer rotating groove, such that inlet point is opened from outer edge to rotating groove |
-
2015
- 2015-12-18 DE DE102015122200.0A patent/DE102015122200B4/en active Active
-
2016
- 2016-11-29 WO PCT/EP2016/079107 patent/WO2017102305A1/en active Application Filing
- 2016-11-29 EP EP16809309.4A patent/EP3390854B1/en active Active
- 2016-11-29 ES ES16809309T patent/ES2812781T3/en active Active
Patent Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69201601T2 (en) | 1991-06-25 | 1995-10-05 | Shinko Electric Co Ltd | Friction force transmission device for use in vacuum. |
| EP0626228A1 (en) | 1993-05-26 | 1994-11-30 | The Welding Institute | Surface modification |
| DE19524144A1 (en) | 1995-07-03 | 1997-01-09 | Heel Klaus Dipl Ind Designer | Grooved disc brake for road vehicle - has grooved structure on disc face and linings, centrally located w.r.t. rotation axis |
| DE69620972T2 (en) | 1995-10-27 | 2002-12-12 | Shinko Denki K.K., Tokio/Tokyo | Clutch disc for friction clutch device |
| DE10325910A1 (en) | 2002-08-02 | 2004-02-26 | Mauser-Werke Oberndorf Maschinenbau Gmbh | Laser structuring of metal surfaces is used to achieve a specific surface roughness and is used in engine components |
| DE102004049559A1 (en) | 2004-10-12 | 2006-04-20 | Uwe Lommack | Brake for vehicle, has brake disc and friction brake pad including radial channels, and ring shaped grooves are provided on either sides of friction surfaces of disc and pad, where grooves on left-side include rectilinear flanks |
| DE102005062522A1 (en) | 2005-12-19 | 2007-06-21 | Gehring Gmbh & Co.Kg. | Method for non-positive connection of the end faces of two machine components for transmitting high torques or shear forces |
| DE102006017207A1 (en) | 2006-04-12 | 2007-10-18 | Daimlerchrysler Ag | Brake disk for motor vehicle-disc brake, has surface-smooth contour in friction surfaces, which have spiral running channels, where sides of disk form two sections such that channels run opposite to each other |
| DE102006036151A1 (en) | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Gehring Gmbh & Co. Kg | Procedure for the surface processing of a work piece with a tribologically occupiable surface, comprises finishing the surface and bringing in by means of laser structuring bags |
| DE102007037612A1 (en) | 2007-08-09 | 2009-02-12 | Continental Automotive Gmbh | Friction body for friction couple formed for producing frictional force in braking device of belt force limiting device, has surface, whose structure is formed to remove abrasive material from body, which is guided over surface |
| AT506675A1 (en) | 2008-04-29 | 2009-11-15 | Echem Kompetenzzentrum Fuer An | CLUTCH |
| WO2010118747A1 (en) | 2009-04-14 | 2010-10-21 | Man Diesel & Turbo, Filial Af Man Diesel & Turbo Se, Tyskland | A method for providing a friction member, a friction member and an assembly with a friction member |
| AT510943A1 (en) | 2011-01-13 | 2012-07-15 | Miba Frictec Gmbh | FRICTION MATERIAL |
| WO2013060313A1 (en) | 2011-10-24 | 2013-05-02 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Method for machining a metallic frictional surface using lasers; and a corresponding sheet-metal part |
| DE102014006064A1 (en) | 2013-12-18 | 2015-06-18 | Daimler Ag | Coated cast iron component and manufacturing process |
| DE102014225654A1 (en) | 2014-12-12 | 2016-06-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Friction lining, in particular clutch lining |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| J. Eichler, H. J. Eichler: Laser / Bauformen, Strahlführung, Anwendungen, 6. Auflage, Berlin Heidelberg: Springer Verlag, 2006, S. 146-151, 170-176, 400-401, 426 |
| R. Poprawe: Lasertechnik für die Fertigung, Berlin Heidelberg New-York: Springer Verlag, 2005, ISBN 3-540-21406-2, S. 295-297, 314-318, 374-382 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102015122200A1 (en) | 2017-06-22 |
| EP3390854B1 (en) | 2020-07-08 |
| ES2812781T3 (en) | 2021-03-18 |
| WO2017102305A1 (en) | 2017-06-22 |
| EP3390854A1 (en) | 2018-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3973204B1 (en) | Frictional brake element for a friction brake of a motor vehicle, friction brake, and method for producing a frictional brake element | |
| DE102015122200B4 (en) | Quiescent current brake with improved counter-friction surface due to laser processing of the same | |
| DE102011106009A1 (en) | A method for producing a recess pattern in the friction surface of a friction member and friction member for a frictionally-operating device having such a recess pattern | |
| DE112011103863T5 (en) | Double row bearing assembly | |
| DE102014215060A1 (en) | Method for producing a brake disk and brake disk | |
| DE19954585C2 (en) | Method for producing a friction ring, in particular for a brake disc and brake disc | |
| DE3935342C2 (en) | Clutch disc for electromagnetic clutch devices and process for their manufacture | |
| EP2345812A2 (en) | Boron-based hard coating of a wind power assembly component | |
| DE102017216579B4 (en) | Method of manufacturing a manufacturing device | |
| EP2422103B1 (en) | Method for producing clutch and brake discs for electromagnetic clutches or electromagnetic brakes having at least one friction surface element | |
| WO2009049724A1 (en) | Method for assembling of a frictionally operating device, frictionally operating device comprising a set of friction disks, and set of friction disks for such a frictionally operating device | |
| WO2018029263A1 (en) | Method for assembly of a rotor shaft of an electric motor | |
| EP3124133B1 (en) | Self-piercing rivet device with a die and use of such die | |
| DE102012212295B4 (en) | A method of producing a torque transmitting connection and torque transmitting arrangement | |
| DE102016210225A1 (en) | Coated brake disc | |
| EP3625475B1 (en) | Friction ring for a brake disc, brake disc, and corresponding manufacturing method | |
| DE102008027841A1 (en) | Method for joining an outer component with an inner component of a hollow cylindrical part comprises feeding heat to the outer layer of an outer surface of the outer component in a partial region and/or fusing | |
| DE102010022347A1 (en) | Frictional partner of a friction pair and friction pairing for a synchronization device | |
| AT524818B1 (en) | Process and device for forming a workpiece | |
| EP2882972B1 (en) | Machine arrangement and method for the production thereof | |
| EP4410462A1 (en) | Method for manufacturing non-cylindrical rotating body, rotating body, workpiece holder tool, computer program product and database | |
| DE102023119603A1 (en) | Method for producing a brake disc, brake disc and motor vehicle | |
| DE102023119597A1 (en) | Method for producing a brake disc, brake disc and motor vehicle | |
| DE102022213019A1 (en) | Bearing assembly component and method for producing such a bearing assembly component | |
| EP4278108A1 (en) | Method for producing a braking element and braking element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
| R026 | Opposition filed against patent | ||
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: SAMSON & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE Representative=s name: MEISSNER BOLTE PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE P, DE |
|
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: SAMSON & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE |